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毛白杨(Populus tomentosa Carr.)是我国速生树种之一，广泛用于园林绿化、建筑、造纸等行业。随着人工林面积的扩增，基因型越来越为单一。以天牛为主的蛀干害虫的危害越来越严重，造成了重大的经济损失，其防治问题也显得愈为突出和愈加重要。林木抗虫基因工程以其安全、高效、无污染等诸多优点成为人们的研究热点。鉴于目前针对鞘翅目害虫的抗虫基因工程研究普遍存在对天牛类害虫抗虫效果不明显的问题，通过启动子策略，融合抗鞘翅目基因，提高抗虫基因在其危害部位的表达水平，具有重要的理论和应用价值。 本研究在前期研究的基础上，采用缺失分析法，对毛白杨木质部特异启动子MDCesAP5端连续缺失片段与报告基因构建成融合基因，转化受体后检测GUS及GFP报告基因的表达模式，从而确定该启动子与组织特异性相关的关键调控域。同时，通过对转化毛白杨木质部特异启动子的烟草进行4℃低温处理、创伤处理及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)激素诱导处理，定量检测不同器官的GUS酶表达活性，来分析启动子对各个诱导因子诱导的反应情况。通过对毛白杨木质部特异启动子结构与功能的深入研究，可确定决定木质部特异性或诱导活性的调控元件，利用其调控外源基因在蛀干害虫寄主植物中表达，不但避免抗虫基因对人体或非目标生物的伤害，提高抗虫效果，减少耐受性昆虫的发展，而且对于木材质量调控基因工程的研究具有重要的理论和实践意义。 主要研究结果如下: (1)克隆出距离MDCesAP转录起始位点不同长度的5端缺失的启动子片段，分别与GUS基因和GFP基因融合，构建成含有GUS基因的植物表达载体pMU2-121、pMU4-121和含有GFP基因的植物表达载体pMU2-1302、pMU3-1302、pMU4-1302、pMU5-1302。 (2)将构建好的含有GUS基因的植物表达载体pMU2-121、pMU4-121，分别转入烟草中获得相应的转基因植株。通过瞬时表达和稳定表达的GUS染色结果表明，MU2、 MU4均具有启动子功能。通过GUS酶活性定量检测表明，MU2(-611～0 bp)、MU4(-312～0 bp)具有木质部组织特异启动子活性，而且MU4活性高于MU2。从序列分析结果看，与启动子组织特异性相关的GGTATG存在于-147～-142 bp处，很可能是决定MU2、MU4具有木质部组织特异性的必要元件。另外，虽然MU4相对于MU2缺少了-611～-313 bp序列，但活性反而大幅度增加，说明在此序列范围内，存在抑制启动子活性的元件。 (3)将构建好的含有缺失片段融合GFP基因的植物表达载体pMU2-1302、pMU3-1302、pMU4-1302、pMU5-1302，分别转入烟草中获得相应的转基因植株。通过荧光检测结果表明BU2(-611～0 bp)、BU3(-493～0 bp)、BU4（-312～0 bp）及BU5(-133～0bp)均能够不同程度驱动GFP基因在植株中表达，按启动子活性强弱顺序依次为BU5、BU4、BU2、BU3。根据木质部组织特异性强弱顺序依次排列为BU4、BU5、BU2、BU3。BU5及BU2表现出组成型启动子的特点。从序列分析结果看，在BU2相对于MDCesAP全长启动子片段缺少的-610～-794 bp序列间存在决定启动子活性及特异性的关键序列。前期研究中通过生物信息学分析表明在此序列间发现了与基因转录活性的正调控有关的富含A/T的序列以及对核心启动子的强度和确定真正的起始位点必要的INR的共同序列是YAYTCYYY;另外在此序列间的MYB元件对决定启动子的木质部组织特异性具有重要作用。通过BU3活性最低，而BU4活性增强这一结果表明，在BU4相对于BU3所缺少的-493～-311 bp序列间，含有抑制启动子活性的重要元件。根据BU4具有明显的木质部组织特异性，而BU5表现出组成型启动子的特点这一结果，表明BU5相对于BU4所缺少的-312～-134 bp序列间存在决定启动子木质部组织特异性的关键序列。这一结果与前期生物信息学分析在BU4序列内存在决定启动子的韧皮部组织特异性的GGTATG这一特征基序的结果是吻合的。 (4)以融合pA1121的转基因烟草作为实验材料，将其根、茎、叶分别进行4℃低温处理、创伤处理及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)激素诱导处理，定量检测不同器官的GUS酶表达活性，结果表明MDCesAP启动子在创伤处理后，仍然具有木质部组织特异性，且具有伤害诱导活性。在低温处理后，降低了木质部组织特异性，叶部表现出低温诱导活性。MDCesAP启动子对ABA具有一定的诱导活性，但组织特异性从木质部转入叶部。在MeJA激素诱导后，仍然具有明显的木质部组织特异性，并表现出诱导活性。在SA激素诱导后，仍然具有明显的木质部组织特异性，并表现出诱导活性。综上所述，MDCesAP木质部特异性启动子在伤害、MeJA和SA两种激素刺激下木质部组织特异性没有变化且都表现出诱导活性;但在低温及ABA条件刺激下，组织特异性从木质部转移至叶部。由此表明MDCesAP同时具有组织特异性和诱导型启动子的特征。而且不同条件的刺激，可以改变启动子的组织特异性。